مدل سازی فرآیند پولیشکاری با کنترل کامپیوتری برای سطوح آزاد با مطالعه موردی یک پروانه کشتی

تولید سطوح آزاد با کیفیت بالا در صنایع امروزی اهمیت ویژه ای یافته است. نیاز به تولید سطوح آزاد دقیق عمدتاً در لنزها، قالب ها و سطوح بیولوژیکی وجود دارد. با توجه به ناکارآمدی روش های متداول از حیث دقت و زمان، از پولیشکاری با کنترل کامپیوتری (ccp) به منظور کنترل بهینه ی فرآیند استفاده می گردد. هدف از این پژوهش مدل سازی فرآیند پولیشکاری با کنترل کامپیوتری برای سطوح آزاد می باشد که از یک مدل پروانه کشتی به عنوان سطح آزاد استفاده شده است. بر اساس پژوهش های انجام شده و با توجه به ماهیت پروژه که نیازمند داده های عددی به منظور انجام شبیه سازی می باشد، از داده هایی به صورت ابر نقاط استفاده شده است. این داده ها از محیط نرم افزاری کتیا استخراج شده و برای پردازش های بعدی در نرم افزار برنامه نویسی متلب آماده گردیده است. داده های وارد شده به متلب ابتدا در الگوریتم هایی مورد پردازش قرار گرفته تا برای شبیه سازی قابل استفاده باشند. سپس با استفاده از زبری سطح مدل cad به عنوان یک پارامتر ورودی، توپوگرافی رویه پره متناسب با زبری سطح داده شده مدل سازی گردیده و خروجی حاصل از آن برای تعیین مختصات تماس ابزار سرکروی پولیشکاری مورد استفاده قرار گرفته است. به دنبال تعیین این مختصات و تشکیل شبکه ای از نقاط، بردارهای عمود بر سطح برای کلیه نقاط تماسی محاسبه گردیده و با استفاده از آنها مختصات مرکز ابزار سرکروی در قالب کدهای کنترلی برای یک ماشین ابزار فرز cnc سه محوره به منظور کنترل کامپیوتری فرآیند استخراج شده است. این نقاط بر اساس مسیر از پیش تعیین شده ی رفت و برگشتی برای ابزار مرتب شده اند. در ادامه، نقطه اثر ابزار پولیشکاری به صورت تابعی از پارامترهای هندسی و غیرهندسی سطح و ابزار به صورت سه بعدی شبیه سازی شده و با بهره گیری از معادله بنیادی پرستون و لحاظ نمودن توزیع متغیر فشار و سرعت ابزار بر روی سطح قطعه کار، زمان توقف لازم برای برداشت ماده توسط ابزار در یک نقطه محاسبه گردیده است. بسط معادله سایش پرستون برای ابزارهای سرکروی بیان می نماید که زمان توقف مورد نیاز ابزار برای برداشت مقدار مشخصی از ماده در یک موقعیت مشخص تابعی از زبری سطح، شعاع ابزار، سرعت دوران ابزار، فشار وارد بر سطح و ضریب سایش است.